CAPP的救赎之路

作者：北京清软英泰信息技术有限公司 罗先海 耿坤瑛 杨建

欢迎访问e展厅 展厅 3 PDM/PLM/CAPP展厅 图文档管理系统, CAPP... CAPP发展很曲折，从派生式、创生式、专家系统发展到现在的辅助工具，技术方向转变很大，甚至CAPP的字面解释都发生了根本性变化；诞生在国外，但在发达国家几乎销声匿迹，在中国受到热捧，得到比较好的发展和应用；虽然CAPP在学术界受到冷落，但在产业界，在软件开发商和制造企业那里受到瞩目和宣传，商业化CAPP很多。CAPP的这些现象可能在计算机技术的发展史上都很罕见。近两年来，CAPP处境很是尴尬，学术冷、软件由热走冷、制造企业不热不冷。 先从制造企业谈起。很多企业中的工艺格式和业务没有统一的规范，工艺部门在工艺设计上各自为政，虽然钢笔甩下了，但是辅助工具五花八门，和其他业务部门不能有效共享数据，不能快速协同。目前，工艺信息化是存在大量问题的，企业有解决工艺问题的需求，但是缺乏实施CAPP的欲望。对企业来说，找不到解决"四大原罪"的方案，而往往优先考虑的是"企业级"PLM和ERP，那么，"部门级"CAPP问题只能先搁置了。不进则退，这种搁置不利于软件企业的发展，不利于制造企业的发展，不利于中国制造业的发展。 再谈现在CAPP软件和软件提供商。中国虽然号称世界工厂，但总体上还是劳动密集型的工业模式，以指导生产作业人员为导向、以卡片为主体的CAPP 是符合中国国情的，我们引进CAPP的概念，通过卡片化、工具化等思想创造性发展了CAPP，是中国信息化发展史上重要里程碑。然而现在的局面是：CAPP软件"好不叫座"，软件提供商似乎遇到市场的冰河期，纷纷拓宽产品线、结盟、研发新产品或者转型，技术人员流动率升高。 生产模式在悄悄转变，信息化理论日新月异，企业的管理理念和管理水平（包括企业文化管理、战略管理、职能管理和运作管理等）也越来越高，对我们软件提供商提出严重挑战，到了转折时期。基于长期的实践中的经验教训、倾听和思考，我们认为未来CAPP和PLM的发展可能会在如下五大方面取得突破。 一体化是大势所趋 一体化包括两方面：上浮和下沉。CAPP上浮和PLM结合，将设计和工艺的数据统一到产品数据中，把工艺规划纳入到产品全生命周期之中，PLM和CAPP一体化是可行和必要的。工具化CAPP系统本身没有太多核心技术，有点开发实力的制造企业就能为自己量身定做一套合用的CAPP。工具化思想很好解决的工艺辅助的问题，在一定历史条件下，促进了企业信息化的发展，但是没有很好解决工艺数据管理和企业各部门准确、及时、有效的共享工艺数据的问题，没有很好解决工艺数据和其它应用系统的集成问题，业界也正试图解决这些问题，但是坚持CAPP独立产品化、工具化并不是解决这个问题出路。要从企业信息化大格局去分析、解决工艺信息化的问题。工艺数据和流程是产品全生命周期理论中的关键组成部分，和PLM一体化，使之成为PLM的有机组成部分，充分发挥PLM强大的数据管理和过程管理功能，从根本上消除CAPP的孤岛问题，这是对PLM概念和技术的发展，对企业信息化的推进也很重要的。这如同制造企业中的OA系统必将并纳入PLM系统并被PLM取代一样，是大势所趋，是不以软件提供商或者部门的个体利益为转移的。 在保留有中国特色的工艺卡片等功能的基础上，CAPP下沉到车间，引入MPM的概念，并和MES结合。现在的CAPP软件头重脚轻，强调工艺规划，缺乏工艺规划的验证和持续改进，缺乏对车间执行的指导、监控和反馈机制。这也是中国制造企业的现状，这种局面导致企业对成熟工艺师、成熟工人依赖性很强，很多工艺是依靠个人的经验和事后的补救，缺乏一套行之有效的、可复制的方法论，导致现场验证成本高，新产品推出周期慢，不利于企业的创新和壮大。中国的企业发展很快，政府也在倡导创新型社会。高速加工、快速制造等非传统加工制造技术将越来越普及，生产制造周期越来越短，对传统工艺设计人员和现有CAPP提出了严峻挑战，传统的工艺人员的角色正在淡化或者转化。拓展CAPP的概念，借鉴国外的一些先进理念，完成和MES结合，在这个方向上需要软件提供商和制造企业的远见和智慧。 引入现代管理理念，强调人、业务和数据的有效结合 CAPP看起来是一个很被动的软件：用户输入什么系统就记录什么，然后按照一定要求输出；工艺决策是在系统之外，工艺人员在CAPP中是信息输入人员的角色。工具化CAPP系统也不关心对人的行为的规范和约束，人和CAPP的交互是不受控的。 近年来，制造企业很热衷项目管理，这不是偶然现象或个别现象。市场竞争越来越激烈，产品交付周期越来越短，还要拼质量，拼成本，控制风险，企业（或者科研机构）确实需要生产研发等活动能够受控，而项目管理的精髓正是"系统"和"受控"。企业需要在PLM/CAPP系统中引入项目管理理念，实现人、业务、数据的结合，把人（人脑也是一个超级系统）纳入到系统之中，把人按照项目组织起来，在制度和交互式人机一体化系统的约束下，有计划、高效的执行项目活动。 人被当作构成整个系统的一个组成部分，人的技能、经验在PLM/CAPP中沉淀、转化为企业的知识。当然，在相当长一段时间内，系统决策只是参考，人仍然是工艺决策的主体。而且目前的系统决策还只限于计算性决策（材料定额）和简单的逻辑决策(专家系统)，计算机还不能完全代替人来从事工艺设计工作。 目前，国内制造企业中项目管理还只限于范围管理、进度管理、资源和人力分配这些知识域，和PLM等系统结合还只是一个简单的功能叠加，项目管理如何跟数据、业务结合还处于探索阶段。随着竞争加剧，相信质量管理、风险管理、成本管理等思想和方法论会越来越多地在CAPP系统、信息化系统中得到实现和应用。 对CAD软件的中立，对通用的办公软件的兼容 工艺人员需要从CAD图纸中提取相关信息，而且还需要一些工艺简图嵌在工艺卡片里，图文并茂去指导车间作业。CAD已经普及、各企业都使用了各种不同CAD软件、逐步从二维过渡到三维、同一企业使用多种CAD软件，在这样的市场情况下，CAPP对CAD排他性的依赖是一个重大缺陷，不利于CAPP的发展和工艺信息的共享和交流。相比工艺图的在位编辑，CAD软件的中立性需求更突出。 能支持主流二维三维CAD，实现浏览、打印、批注、比较等功能的浏览器是解决该问题的有效途径之一。国产二维CAD占有相当的市场份额，但是浏览器开发滞后，标准也不统一，客观是各软件提供商在用CAD软件给用户"画地为牢"，把用户绑上自己的信息化战车，其实国内的各大软件提供商还缺乏"画地为牢"的实力，留给用户的是未来的隐患。国内信息化软件企业对研发国产浏览器热情不高，知识产权保护力度不够是重要原因。政府已经意识到问题的严重性，在建设创新型社会和发展知识经济的大旗下，未来两三年内，有一定核心技术的国产浏览器的面世应该会改善CAPP对多种主流CAD（包括国产CAD）的支持问题。此外，随着三维CAPP的普及，CAPP如何基于三维CAD来辅助工艺设计也是很重要的一个技术问题。 工艺卡片是一个集图形、文字、表格为一体的信息呈现器和信息收集器，一个定制灵活的卡片系统不仅仅是应用于编制工艺卡，还能很方便完成企业文书、通知、单据甚至BOM的输入和输出，在表现为一系列表格、模板的企业管理方法论上也有很好的应用。工艺卡片能无缝兼容MS Office办公软件（或者金山WPS、永中Office等国产办公软件），使得信息输入、交流可以脱机进行，文档可以方便的发布和流通。 以PLM为核心构建企业的知识管理平台 在工艺设计过程中，沉淀了很多工艺数据，这些工艺数据和PLM中的其他产品数据有机结合后，在管理系统的支持下,会形成一套全相关的、有语义的、量化与质化的知识体系。对这个知识体系的合理规划和有效利用，不断的回馈到知识系统内，形成永不间断的、持续改进并累积个人与集体的知识，用知识代替习惯和经验，形成企业智力的良性循环，成为企业管理与应用的智力资本，满足企业技术创新的要求，有助于企业作出正确的决策，应对市场的变迁。 现在知识管理炒的比较热，但知识管理基本上还处于概念层面的，也有一些软件产品，但未得到市场的认可。我们认为，做好制造企业的知识管理，除了提高员工素质，改善企业的管理水平，进一步加强企业信息化的基础建设等因素外，还有一个重中之重的前提，就是先管好企业知识的源头和核心--设计知识和工艺知识，创新要落实到最根本的设计和工艺上，企业的知识是创新的源泉。 平台还是按需软件模式？ 一次性开发出产品，用户一次性购买产品并实施，然后根据企业反馈修修补补，这是传统的软件模式。新兴的按需软件模式受到不少挑战和阻力，单纯为了降低软硬件采购和维护成本而采用看起来并不安全的按需软件服务，对管理大量企业核心机密的PLM/CAPP似乎不太适用，然而按需软件的理念精髓对于PLM/CAPP等信息化系统的发展有重要参考价值。 工艺规划是一个很个性化，很重经验的过程，行业、企业之间都存在不同的习惯和规范。一方面，有些特种行业的专家系统的实现逻辑有其核心机密，甚至不希望软件提供商参与其开发过程，这需要软件提供商提供一个开放的开发平台。另一方面，不同企业对工艺辅助软件的需求有其共性的一面，企业之间可以在特定B2B交易平台上，进行二次开发成果的交易，互通有无。企业不必再投入比购买费用（租金）更高的代价来重复进行某些二次开发，同样，也可以通过销售或者出租自己的二次开发成果来降低成本甚至获利。 如果企业觉得按需软件模式的托管服务的风险不堪承受，可将托管服务改为企业（或者相关集团）内部部署；在满足内部需求的基础上，大型企业再向小型企业提供有偿软件服务。这是一条多赢的、信息化产业链。按照这个思路，企业的设计工艺知识等无形资源，设备、高级数控机床等有形资源，是否也能在这条信息化产业链上被租借，并以此达到一个微观级别的资源优化配置？以此入手，能否以信息技术促进工业经济到知识经济的转变？ 长期以来，我们的信息化软件和服务提供商缺乏大格局的考虑，头疼医头，脚疼医脚，用户要求什么解决什么，国外有什么新概念就跟风上，造成大量的信息孤岛问题，从国外引进的软件存在很多水土不服的问题。西方世界在普及企业信息化的时候就已经是技术密集型和资本密集型的工业模式，他们有成熟的产业工人，有很普及的自动化生产设备，有先进的管理水平，有优秀的创新能力。国外的信息化系统无疑是优秀的，但是他们的信息化软件和服务是基于西方领先的工业水平和科技水平。作为第三世界的领头羊，我们信息化面临的局面更复杂，地域、行业、企业之间发展不平衡，信息化带动产业化的道路坎坷，没有经验来参考。国外的"和尚"真能"念"好中国企业信息化的"经"？这不是文化差异那么简单。还是需要我们的自我救赎，需要我们国内信息化软件服务提供商和制造企业的集体智慧，需要国内信息化企业的团结合作，着眼于长远利益，从国情出发，走自己的信息化道路。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (3/22/2006)